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2023试管婴儿最新研究进展:人类遗传学和临床辅助生殖的融合

2023-03-07 10:09:47 幸孕行

参考文献:本文引用自“人类遗传学和临床辅助生殖的融合(Melding of Human Genetics and Clinical Assisted Reproduction)”,作者是伊莱·阿达什、I格伦·科恩。

 

人类遗传学和临床辅助生殖的融合
 

一、 总结

 

人类遗传学与临床辅助生殖的融合,现在几乎是不言而喻的,使以前被认为不可行的诊断和治疗方法飞走了。植入前遗传学诊断、线粒体替代技术和补救性种系编辑尤其值得注意。在这里,我们探讨了这些相互扶持的学科的结合所带来的相关破坏及其监管和法律影响。

 

二、 正文

 

科学史上充斥着通过相互支持的学科实现颠覆性协同作用的例子。重组DNA技术是通过将新发现的限制性核酸内切酶应用于细菌遗传学领域而诞生的。人类基因组计划通过将高通量测序与高性能计算相结合而实现。诱导多能干细胞是通过将转录因子应用于核重编程领域来实现的。同样令人印象深刻的回报是人类遗传学与临床辅助生殖的融合。诊断和治疗的惊人进步不可避免地随之而来。在本综述中,我们探讨了人类遗传学和临床辅助生殖的结合所带来的破坏及其监管和法律影响。

 

1. 植入前遗传学诊断

 

直到PGD(也称为单基因/单基因疾病的植入前基因检测(PGT-M))的出现,将人类遗传学和临床辅助生殖相结合所固有的协同作用才变得如此明显。PGD旨在筛选植入前胚胎的已建立基因突变,现已发展成为第一个真正的产前基因筛查测试。PGD将产前筛查从专注于妊娠检测转变为专注于植入前确定。一种防止有风险的夫妇传播遗传性疾病的方法终于到来了。PGD现已在世界各地实施,有助于减轻全球遗传病的负担。

 

PGD使有遗传性单基因疾病风险的夫妇能够识别未受影响的胚胎进行子宫移植。但是,PGD限制了符合移植条件的胚胎的数量。同时高龄产妇可能会进一步减少可移植胚胎的补体。因此,PGD周期通常与有限的可移植胚胎补充有关。较低的出生率必然随之而来。最近一系列的2,000个PGD周期,与非PGD周期(18%)相比,出生率(38%)显着降低,这说明了这一现实。在总共2个PGD周期中,为了寻找治疗范可尼贫血的“救世主兄弟姐妹”,活产率相当差(6.38%)。鉴于上述几率,有遗传性疾病风险的夫妇应该为多个PGD周期做好准备,以期获得成功的结果。尽管这种状况可能是不可避免的,但它远非最佳状态。随之而来的高成本、不可避免的不适和精神痛苦严峻地提醒着PGD的局限性。从这个角度来看,未来安全有效的补救生殖系编辑案例是令人信服的。最近以存在替代种系(即PGD)为由禁止补救性种系编辑的呼吁没有考虑到PGD的重大缺陷。

 

相关分析的有效性要明确得多:非整倍体PGT(PGT-A)。PGT-A旨在通过滋养外胚层活检评估囊胚期胚胎的倍性状态,旨在通过选择整倍体胚胎来减少早期胎儿丢失。虽然原则上是合理的,但囊胚的先天核型异质性破坏了PGT-A的预测效用。对起源囊胚被认为是非整倍体的整倍体新生儿的观察提出了对PGT-A效用的其他疑问。此外,最近一项精心设计和执行的随机试验得出结论:“PGT-A并没有改善整体妊娠结局。专业实践委员会已经阐明了这些和相关的担忧,并下令“PGT-A作为筛查测试的价值尚未确定。

 

2. 线粒体替代技术

 

预防线粒体起源的遗传性疾病成为通过将人类遗传学与临床辅助生殖相结合而实现协同作用的另一个例子。线粒体DNA疾病通过母系传播引起,是高度致残的疾病。据估计,美国和英国每年分别有多达944名和152名受影响的儿童出生。许多人在很小的时候就屈服了。有意义的姑息治疗,更不用说治愈了,仍然是遥远的目标。MRT涉及用野生型供体对应物替换受精卵或卵母细胞的突变线粒体。这使得未来的父母能够产生没有线粒体DNA疾病的孩子,但他们仍然与他们有遗传关系。

 

MRT于1995年首次概念化,一直是许多讨论的主题,集中在两种特定的技术上。原核移植(PNT)涉及将有风险的人类受精卵的雄性和雌性原核分离和转移到去核的无病供体受精卵,这反过来又会产生潜在的可移植胚胎。PNT可以在不增加非整倍性或基因表达模式发生率的情况下发育囊胚阶段的胚胎,并且在大多数PNT来源的囊胚中,突变母体线粒体DNA(mtDNA)的残留率低于2%。母体纺锤体移植(MST)涉及分离和转移有风险的卵母细胞的中期II纺锤体复合物到去核的无病供体卵中,以重建卵母细胞并使其受精以产生潜在的可转移胚胎。因此,这是一种保留胚胎的选择。人卵母细胞的MST研究与衍生胚胎干细胞系的正常受精率,虚拟供体同质和代谢挽救有关。

 

政府批准的首次人体MRT临床试验目前正在英国进行。这些基于英国的试验才能确定MRT是安全有效的。预计在美国不会有这样的临床试验,因为美国对“可遗传基因改造”的法定暂停仍然有效。

 

比较两国地铁的法律规定是有启发性的。英国的做法源于一个让公众和立法者参与的多年过程,并最终导致了2015年的官方法规。授权立法授权人类受精和胚胎学管理局(HFEA)在确认特定生育诊所可以进行PNT和/或MST后向该诊所授予许可证(目前不允许使用其他技术,例如极地体移植)。2015年的法规仅当卵子(或用这种卵子产生的胚胎)可能具有由mtDNA引起的线粒体异常的特殊风险,并且拥有此类异常的人将患有或发展严重的mtDNA疾病时,才允许MRT。因此,禁止用于单纯的不孕症。最后,特定诊所被许可进行PNT和/或MST的事实并不能全权向被确定患有由mtDNA引起的可遗传线粒体异常的女性患者提供该程序。相反,任何寻求MRT的妇女都需要获得HFEA法定批准委员会的批准。截至撰写本文时,英国尚无捷运后活产的报告。

 

相比之下,在美国,执行MRT将违反联邦法律。美国国家医学院(当时称为医学研究所)建议美国食品和药物管理局(FDA)允许进行初步临床调查(即,与其他疗法一样,FDA将进行其典型的上市前审查程序),但有几个先决条件。这些措施包括建立MRT的安全性和风险最小化,包括体外、动物和其他测试;将临床调查限制在患有严重mtDNA疾病的妇女身上,其后代有遭受严重医疗后果的风险;在可能的情况下使用无活力的人类胚胎来发展科学,在不可能的情况下,尽量减少有活力的胚胎的数量,并使用发育最差的胚胎;最初限制宫内移植到男性胚胎(以避免改变传递到mtDNA),只有在满足几个额外的要求后才转向女性胚胎移植

 

不幸的是,这些建议没有得到重视。在编写该报告时,国会通过了上述2016年综合拨款法案,该法案指示FDA不要考虑“研究用途豁免”的申请。在有意创造或修改人类胚胎以包括可遗传的基因修饰的研究中。该附加条款被历届国会重新引入并通过,尽管在 2019 年,在拨款过程中试图改变立法以及一些关于免除 MRT 禁令的讨论都没有成功。尽管捷运在美国执行仍然是非法的,但有些人试图通过将捷运流程的某些部分转移到海外来规避禁令。MRT可能首次阻止了致命的mtDNA疾病(Leigh综合征)的遗传性传播。该程序由美国领导的一个小组在墨西哥进行,与FDA的现行政策相冲突。FDA被迫采取行动,声称其对此事的管辖权,并向相关人员发出警告信。

 

除美国和英国外,澳大利亚、加拿大、德国、以色列和新加坡也制定了自己的地铁政策,其中一些采取了更多和不太宽松的方法。

 

学者们提出的一些最有趣的问题包括以下内容。作为MRT的一部分,在某些法律制度中,何时会对不良结果承担民事责任?对于禁止配子捐赠者匿名并允许捐赠者受孕儿童识别有关其精子或卵子捐赠者的信息的司法管辖区,该规则是否应适用于MRT中的线粒体供体?线粒体捐赠者对MRT的后代是否有任何合法的父母权利或义务?线粒体供体的配子可以得到报酬吗?国家资助的医疗保健系统是否应该与其他生殖技术一样覆盖MRT?与基因编辑相关的人权法应如何适用于或不适用于MRT?

 

3. 补救种系编辑

 

人类遗传学与临床辅助生殖协同作用的最新体现围绕着补救种系编辑的前景展开。如果没有临床辅助生殖,甚至连补救性生殖系编辑的概念都不会存在。虽然距离诊所还有几年的时间,但补救性种系编辑有望预防当前医学治疗无法企及的先天性疾病。到目前为止,早期的临床前研究仅限于概念验证品种。最详尽的此类研究旨在用其野生型类似物替代MYPBC3(肥厚型心肌病)基因的突变(ΔGAGT)常染色体等位基因。受精时的编辑使整体定位效率达到72%。还注意到插入,删除和镶嵌,这突出了必须协商的巨大技术障碍,以使补救性生殖系编辑成为现实。在此之前,移植经过编辑的胚胎等同于医疗事故,与最近中国一个明显的流氓演员犯下的医疗事故没有什么不同。禁止补救性生殖系编辑的雕像是其在美国出现的另一个障碍。如果没有国会纠正路线,预计短期内美国不会进行相关的临床试验。

 

作为国际峰会、国际委员会、委员会报告和立场声明的主题,治疗性种系修饰仍然是一个热门话题。美国国家医学院和纳菲尔德生物伦理委员会已经承认,在没有医源性伤害的情况下,有原则的补救种系编辑是值得的。美国国家医学院建议,在“缺乏合理的替代方案”的情况下,补救性种系编辑的临床试验应仅限于“预防严重疾病或病症”。纳菲尔德生物伦理学委员会更进一步,为补救生殖系编辑提供有条件的支持。这两个机构都主张限制而不是禁止目前的临床前研究或未来的补救种系编辑临床试验。关于进行补救性种系编辑的其他指导可能会从国际人类种系基因组编辑临床使用委员会和世界卫生组织(世卫组织)制定人类基因组编辑治理和监督全球标准专家咨询委员会的报告中获得。

 

大多数对改良种系编辑的反对意见都与它在中国通过辅助生殖过早实现有关。要吸取的错误教训是,我们应该规范或禁止相关的临床前研究,在这些研究中,没有一个编辑过的胚胎被安排进行子宫移植。恰恰相反。了解与补救性种系编辑相关的风险要求相关的临床前研究不受限制地进行。根据国际干细胞研究学会发布的指导方针,通过机构生物安全委员会和胚胎研究监督委员会,可以很容易地对临床前研究进行负责任的监测。

 

实际上,任何国家禁令都不会阻止其公民获得先进的生殖技术。医疗旅游将确保这一点。面对对“可遗传基因改造”的法律禁令,美国公民可能会寻求更宽松的司法管辖区。如果我们要确保对前沿辅助生殖技术进行负责任的监督,就必须进行国际协调。先例比比皆是。有关化学武器、地雷和跨国收养的国际条约已经成功谈判。一项针对人类遗传学和临床辅助生殖融合产生的副产品的国际条约值得认真考虑。

 

许多人认为,基因构成了人类的共同遗产、尊严和多样性。因此,人类基因组的可遗传编辑有可能改变人类的本质。此外,还存在道德和基于信仰的问题。因此,科学界不能单独决定补救种系编辑的处置。相反,必须高度依赖参与性公众参与。这种方法不仅可以揭穿无益的虚构——即“设计婴儿”即将到来——而且还会提高对关键区别的理解,例如体细胞和种系基因编辑之间的区别。这并非易事,但让公众参与进来是完全可行的。在联合王国关于地铁合法化的议会辩论之前,这种努力的一个很好的例子。17如果我们要就生殖系修正编辑的应用达成国际共识,就必须实行这种形式的协商民主。

 

4. 公众参与的不可或缺性

 

与科学家长式作风这一强大的历史趋势作斗争仍然是一个挑战。约翰·杜威(John Dewey)等有影响力的美国哲学家批评了科学家长式作风,断言“外行的深思熟虑和技术专长可以相互丰富。直到最近,公众参与制定科学政策的概念才脱颖而出。几个强有力的论据支持公众的意见。首先,一个可疑的不参与的公众可能很难接受科学投入。其次,公众的意见非常值得倾听。增加的价值是科学界可能没有意识到的观点。第三,在民主社会中,公众对所有科学问题的认可必须是理所当然的。不接受这些原则预示着失败。正是在这种背景下,美国科学促进会的公众参与科学技术中心可以带头确保公众的参与。

 

三、 结论

 

最近,人类遗传学和临床辅助生殖的共同进化见证了一些最具破坏性的发展。面对随之而来的挑战需要从过去吸取教训。充满希望的炒作、捏造的恐惧或用摩尼教的术语提出监管问题不会指明方向。我们需要的是一个微妙的、谨慎的、全球性的规则制定过程,与公众深入接触,而不仅仅是科学共识。

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